24.02.2026 von Viktor Siebert

Ausgangssituation und Fehlerbild.

Der AC Servo Motor Mitsubishi HF-H154BS wurde zusammen mit einem MDS-DH-V2-2020 Servoverstärker betrieben. Laut Kundenangabe kam es zunehmend zu Störungen im Betrieb. Der Motor ließ sich nicht mehr zuverlässig referenzieren, die Bremse öffnete und schloss nicht mehr korrekt und es traten Isolationsprobleme auf.

Bei Anlieferung zeigte sich ein deutlich geschädigter Gesamtzustand. Die Isolationswerte des Stators lagen deutlich unter dem Sollbereich. Zusätzlich war die Haltebremse elektrisch auffällig und mechanisch ohne definierte Funktion. Der Geber war mit Emulsion durchsetzt. Auch die Lager zeigten erhöhtes Spiel und Laufgeräusche.

Technisch auffällig war die Kombination aus schlechter Isolation, Geberausfall und mechanischer Schwergängigkeit. Der Zusammenhang Bedienhandlung zu Fehlerbild war klar: Nach dem Einschalten kam es zu instabilem Regelverhalten, insbesondere bei niedriger Drehzahl und Positionierbewegungen.

Eingangskontrolle und erste Diagnose

Im ersten Schritt erfolgte die Sichtprüfung. Bereits beim Öffnen zeigte sich Emulsionsrückstand im Bereich von Geber, Bremse und Wicklungskopf. Die Dichtungen waren verhärtet und nicht mehr dichtend.

Die Isolationsmessung zwischen Wicklung und Gehäuse ergab Werte deutlich unter 1 MOhm bei 500 VDC. Damit war ein sicherer Betrieb ausgeschlossen.

Der Geber zeigte kein plausibles Signal mehr. Die Bremse zog elektrisch nicht mehr zuverlässig an. Mechanisch ließ sich die Welle nur schwergängig drehen, was auf verschlissene Lager hinwies.

Technische Analyse

Die Ursache Wirkung Kette war eindeutig. Durch beschädigte Dichtungen konnte Emulsion in das Motorgehäuse eindringen. Diese leitfähige Flüssigkeit führte zu Kriechströmen im Wicklungsbereich. Dadurch sanken die Isolationswerte drastisch.

Im Geberbereich führte die Feuchtigkeit zu Korrosion und Signalstörungen. Das Rückführsignal wurde unplausibel. Die Regelung konnte insbesondere bei niedriger Drehzahl nicht stabil positionieren.

Im Bereich der Haltebremse führte die Emulsion zu Korrosion und Verharzung. Dadurch war die mechanische Funktion nicht mehr gegeben.

Die Lager zeigten durch Eindringen von Flüssigkeit Fettverlust und Korrosionsspuren. Das erhöhte Spiel wirkte sich zusätzlich negativ auf das Regelverhalten aus.

Typisch für solche Schadensbilder ist eine Kombination aus Dichtungsalterung und aggressiver Kühlschmierstoffumgebung. Besonders kritisch ist dies bei Maschinen mit hoher Emulsionsbelastung.

Reparaturmaßnahmen und Instandsetzung

Aufgrund des Feuchtigkeitsschadens war eine Teilreparatur nicht sinnvoll. Der Geber war mechanisch und elektrisch beschädigt. Eine stabile Instandsetzung einzelner Komponenten wäre nicht nachhaltig gewesen.

Durchgeführt wurden:

• Vollständiger Austausch der Rückführungseinheit
• Austausch der Haltebremse
• Austausch aller Lager
• Erneuerung sämtlicher Dichtungen
• Reinigung und Trocknung des Statorbereichs
• Isolationsprüfung nach Reinigung
• Prüfung der Signalqualität nach Gebertausch

Zusätzlich wurden alle Anschlussleitungen und Steckverbindungen geprüft. Die thermische Überwachung wurde im Prüfstand simuliert.

Als präventive Maßnahme wurde das Dichtkonzept verbessert und dem Kunden eine regelmäßige Sichtprüfung der Dichtbereiche empfohlen.

Abschließender Funktionstest

Der Funktionstest erfolgte am Prüfstand mit MDS-DH-V2-2020 Drive Unit.

Geprüft wurden:

• Ein Aus Verhalten
• Referenzlauf
• Positionieren bei niedriger Drehzahl
• Drehzahlrampe bis Nenndrehzahl
• Thermische Stabilität
• Überstrom und Signalüberwachung

Der Motor lief vibrationsarm, reproduzierbar und ohne Fehlermeldung. Die Isolationswerte lagen nach Instandsetzung wieder deutlich über 100 MOhm bei 500 VDC.

Die Bremse öffnete und schloss sauber innerhalb der Sollzeit.

Fazit

Der Schaden wurde eindeutig durch Emulsionseintritt verursacht. Durch den vollständigen Austausch aller betroffenen Baugruppen wurde die Betriebssicherheit wiederhergestellt.

Eine Teilreparatur hätte kein dauerhaft stabiles Ergebnis geliefert. Die durchgeführte Instandsetzung stellt eine nachhaltige Lösung dar und erhöht die Maschinenverfügbarkeit signifikant.

Weitere Informationen wie Preis, Lieferzeit zum:

Mitsubishi HF-H154BS AC Servo Motor

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Technische Spezifikationen

Merkmal	Wert
Hersteller	Mitsubishi Electric
Gerätetyp	AC Servo Motor
Modellbezeichnung	HF-H154BS
Serie	HF Serie
Leistung	1,5 kW
Eingangsspannung	ca. 3AC 348 V
Ausgangsspannung	ca. 200 V Klasse
Nennstrom	ca. 2,7 A
Steuerungsart	Drehzahl und Positionsregelung
Rückführung	Inkrementalgeber Mitsubishi OSA18-100
Kühlung	Eigengekühlt
Schutzart	IP67
Umgebungstemperatur	0 bis 40 °C
Montage	Flanschmontage
Herkunft	Made in Japan
Produktstatus	Aktiv

Einsatzumgebung und Einsatzmöglichkeiten

Typische Anwendungen:

• CNC Bearbeitungszentren
• Werkzeugmaschinen
• Automatisierungssysteme
• Achsantriebe mit Positionieraufgaben

Typische Baujahre: ca. 2005 bis 2015

Anforderungen:

• Trockene Umgebung oder gut geschützter Einbau
• Saubere Kabelführung
• Stabile Spannungsversorgung
• Schutz vor Kühlschmierstoff

Funktionsbeschreibung

Der Motor arbeitet als permanenterregter Synchronmotor. Die Leistungsansteuerung erfolgt über den MDS-DH-V2-2020 Servoverstärker.

Die Rückführung liefert Positions und Drehzahlinformation. Die Regelung erfolgt geschlossen.

Schutzfunktionen:

• Überstromüberwachung
• Temperaturüberwachung
• Signalüberwachung der Rückführung
• Isolationsschutz

Diese Funktionen sind sicherheitsrelevant für präzise Positionierung.

Alarmmeldungen und Troubleshooting

Basierend auf dem Alarme

Alarmcode	Fehlerbeschreibung	Mögliche Ursache	Maßnahme
10	Insufficient voltage	Spannungsabfall	Netz prüfen
17	A/D converter error	Stromfeedbackfehler	Drive prüfen
24	Grounding	Motor gegen Masse	Isolation messen
30	Over regeneration	Bremswiderstand überlastet	Widerstand prüfen
31	Overspeed	Drehzahl überschritten	Parameter prüfen
32	Power module overcurrent	Leistungsteil überlastet	Motor prüfen
33	Overvoltage	Zwischenkreis zu hoch	Netz prüfen
46	Motor overheat	Temperatur zu hoch	Kühlung prüfen
50	Overload 1	Motor überlastet	Last reduzieren
51	Overload 2	Dauerstrom zu hoch	Parameter prüfen

Baugruppenübersicht

Baugruppe	Bezeichnung	Funktion	Hinweise
Stator	Wicklungseinheit	Drehmomentbildung	Isolation prüfen
Rotor	Permanentmagneteinheit	Magnetfeld	Mechanische Prüfung
Rückführung	Inkrementalgeber	Positionsrückmeldung	Signal prüfen
Haltebremse	24 V DC Bremse	Haltefunktion	Schaltzeit prüfen
Lagerung	Wellenlager	Mechanische Führung	Spiel prüfen
Dichtsystem	Wellendichtung	Schutz vor Flüssigkeit	Regelmäßig kontrollieren